18. Получение трёхфазной эдс. Графическое изображение.

Трехфазная система ЭДС

Производство, передача и распределение электрической энер­гии осуществляется в основном трехфазным током в трехфазных цепях. Широкое распространение в качестве нагрузки в трехфаз­ных цепях получили трехфазные потребители. В трехфазных це­пях используются трехфазные трансформаторы. Электрическую энергию в трехфазных цепях производят трехфазные генераторы, создающие синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, в трехфаз­ных системах.

Трехфазной называется система трех ЭДС одинаковой частоты, сдвинутых друг относительно друга по фазе так, что сумма углов сдвига равна 2π, или 360°.

Трехфазная система ЭДС называется симметричной, если ЭДС трех фаз сдвинуты друг относительно друга на угол и ам­плитуды этих трех ЭДС одинаковы по величине:

(16.1)

Комплексы этих ЭДС

(16.2)

Получение симметричной трехфазной системы ЭДС осуществ­ляется в трехфазном электромашинном генераторе (рис. 16.1а), в Котором три жестко скрепленные под углом 120° обмотки пересе­кают магнитное поле с частотой ώ, вращаясь (в данном случае) Против часовой стрелки.

Начала обмоток трехфазного генератора обозначаются прописными буквами А, В и С, а концы их соответственно X, Y, Z(т.е. в трехфазном генераторе имеется три обмотки: АХ, BY и СZ- рис. 16.1а).

Таким образом, при вращении в магнитном поле жестко скрепленных обмоток в них индуктируются одинаковые ЭДс (Е_А = Е_в = Е_с) одинаковой частоты ώ и сдвинутые на 120°.

Векторная диаграмма такой симметричной системы ЭДС изображена на рис. 16.16. Как видно из векторной диаграммы, мгно­венное значение ЭДС в обмотке CZ можно записать в виде

(16.3) а комплекс этой ЭДС

(16.4) т.е. логично, чтобы начальная фаза ψ_с не превышала 180° = π рад

К каждой обмотке трехфазного генератора может быть подклю­чена нагрузка с сопротивлениями Z_A; Z_B и Z_c.

Если при этом три обмотки генератора электрически не соеди­нены (рис. 16.2а), то такая трехфазная система называется несвя­занной. Несвязанная трехфазная система практического приме­нения не нашла.

Практическое применение нашла связанная трехфазная систе­ма (рис. 16.26). Эта система экономически и энергетически более

рациональна, так как используется три или четыре соединительныx провода вместо шести и получить можно два различных напряжения, фазное и линейное, вместо одного.

Каждая обмотка трехфазного генератора со своей нагрузкой и со­мнительными проводами называется фазой (рис. 16.2). В трехфазной системе различают три фазы А, В и С (международные обозначения - прописные буквы).

Положительное направление ЭДС и токов в каждой фазе на рис. 16.26 указаны стрелками.

В связанных трехфазных системах применяется соединение об­моток генератора и потребителя звездой F или треугольником Е.